Quando senti il ​​​​termine "robot", potresti pensare a macchinari complicati che lavorano nelle fabbriche o vagano su altri pianeti. Ma i "millirobot" potrebbero cambiarlo. Sono robot larghi quanto un dito che un giorno potrebbero somministrare farmaci o eseguire interventi chirurgici minimamente invasivi. Ora, i ricercatori si occupano di Materiali polimerici applicati ACS hanno sviluppato un millirobot morbido, biodegradabile e magnetico ispirato alle capacità di camminare e afferrare degli insetti.

Alcuni soft millirobot sono già in fase di sviluppo per una varietà di applicazioni biomediche, grazie alle loro dimensioni ridotte e alla capacità di essere alimentati esternamente, spesso da un campo magnetico. Le loro strutture uniche consentono loro di scivolare o rotolarsi attraverso i tessuti irregolari del nostro tratto gastrointestinale, ad esempio. Un giorno potrebbero anche essere ricoperti da una soluzione farmacologica e fornire il medicinale esattamente dove è necessario nel corpo. Tuttavia, la maggior parte dei millirobot sono realizzati con materiali non degradabili, come il silicone, il che significa che dovrebbero essere rimossi chirurgicamente se utilizzati in applicazioni cliniche. Inoltre, questi materiali non sono così flessibili e non consentono una messa a punto delle proprietà del robot, limitandone l'adattabilità. Quindi, Wanfeng Shang, Yajing Shen e colleghi hanno voluto creare un millirobot con materiali morbidi e biodegradabili in grado di afferrare, rotolare e arrampicarsi, ma poi dissolversi facilmente al termine del suo lavoro.

Come prova del concetto, i ricercatori hanno creato un millirobot utilizzando una soluzione di gelatina mescolata con microparticelle di ossido di ferro. Posizionando il materiale sopra un magnete permanente, le microparticelle nella soluzione spingevano il gel verso l'esterno, formando "gambe" simili a insetti lungo le linee del campo magnetico. Quindi, l'idrogel è stato posto al freddo per renderlo più solido. Il passaggio finale è stato quello di immergere il materiale in solfato di ammonio per causare la reticolazione nell'idrogel, rendendolo ancora più forte. La modifica di vari fattori, come la composizione della soluzione di solfato di ammonio, lo spessore del gel o l'intensità del campo magnetico, ha permesso ai ricercatori di ottimizzare le proprietà. Ad esempio, posizionare l'idrogel più lontano dal magnete ha comportato un minor numero di gambe, ma più lunghe.

Poiché le microparticelle di ossido di ferro formano catene magnetiche all'interno del gel, lo spostamento di un magnete vicino all'idrogel ha fatto piegare le gambe e produrre un movimento di presa simile a un artiglio. Negli esperimenti, il materiale ha afferrato un cilindro stampato in 3D e un elastico e li ha portati in nuove posizioni. Inoltre, i ricercatori hanno testato la capacità del millirobot di somministrare un farmaco rivestendolo con una soluzione colorante, quindi facendolo rotolare attraverso un modello di stomaco. Una volta a destinazione, il robot ha srotolato e rilasciato la tintura con l'uso strategico dei magneti. Poiché è realizzato con gelatina idrosolubile, il millirobot si è facilmente degradato in acqua in due giorni, lasciando dietro di sé solo minuscole particelle magnetiche. I ricercatori affermano che il nuovo millirobot potrebbe aprire nuove possibilità per la somministrazione di farmaci e altre applicazioni biomediche. + Esplora ulteriormente

Millirobot biodegradabile a base di nanofibre in grado di rilasciare farmaci in posizioni mirate nell'intestino